Javascript 网络音频：Karplus强字符串合成

编辑：对代码和播放器（在Github上）进行了一些清理，以便更容易设置频率

我正在使用该算法调整字符串，但无法正确调整字符串。有人知道吗

如上所述，代码位于Github上：（相关位位于

strings.js

）

Wiki具有以下图表：

所以本质上，我产生噪声，然后得到输出，同时发送到延迟滤波器。延迟滤波器连接到低通滤波器，然后与输出混合。根据维基百科，延迟应该是N个样本，其中N是采样频率除以基频（

N=f_s/f_0

）

我的代码摘录：

产生噪声（

bufferSize

为2048，但这不太重要）

我们需要延迟

f_s/f_0

样本。但是，延迟节点以秒为单位计算延迟，因此我们需要将其除以每秒采样数，得到

（f_s/f_0）/f_s

，即

1/f_0

var delaySeconds = 1/(frequency);
delayNode.delayTime.value = delaySeconds;

创建低通滤波器（据我所知，截止频率不应影响频率，更重要的是字符串是否“听起来”自然）：

将噪波连接到输出和延迟节点（

destination=context.destination

且已在前面定义）：

将延迟连接至低通滤波器：

delayNode.connect(lowpassFilter);

将低通连接至输出并返回至延迟*：

lowpassFilter.connect(destination);
lowpassFilter.connect(delayNode);

有人有什么想法吗？我不知道问题是我的代码、我对算法的解释、我对API的理解，还是API本身的问题（尽管这种可能性很小）

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*请注意，在Github上，低通和输出之间实际上有一个增益节点，但这并不会对输出造成太大的影响。

我认为问题出在这里。我不认为

DelayNode

实现是为了处理如此紧密的反馈循环而设计的。例如，对于441 Hz的音调，只有100个延迟样本，

DelayNode

实现可能以128或更多的块处理其输入。（delayTime属性是“k-rate”，这意味着对它的更改只在128个样本的块中处理。这不能证明我的观点，但它暗示了这一点。）因此反馈来得太晚，或者只是部分，或者其他什么

编辑/更新：正如我在下面的注释中所述，实际问题是一个周期中的DelayNode在输出和输入之间添加了128个样本帧，因此观察到的延迟比指定的延迟长

128/sampleRate

秒

我的建议（以及我已经开始做的）是实现整个Karplus Strong，包括

JavaScriptNode

（现在称为

ScriptProcessorNode

）中您自己的延迟线。这并不难，我会发布我的代码，一旦我摆脱了一个恼人的错误，不可能存在，但不知何故确实存在

顺便说一句，你（和我）在

1/440

的

delayTime

中得到的音调（应该是a）似乎是G，在它应该的位置下面有两个半音。将频率加倍会将其提升到a B，比B高四个半音。（我可能会偏离一到两个八度——有点难说。）也许人们可以从像这样的几个数据点（数学上）找出发生了什么，但我不想麻烦了

编辑：这是我的代码，经过认证无bug

var context = new webkitAudioContext();

var frequency = 440;
var impulse = 0.001 * context.sampleRate;

var node = context.createJavaScriptNode(4096, 0, 1);
var N = Math.round(context.sampleRate / frequency);
var y = new Float32Array(N);
var n = 0;
node.onaudioprocess = function (e) {
  var output = e.outputBuffer.getChannelData(0);
  for (var i = 0; i < e.outputBuffer.length; ++i) {
    var xn = (--impulse >= 0) ? Math.random()-0.5 : 0;
    output[i] = y[n] = xn + (y[n] + y[(n + 1) % N]) / 2;
    if (++n >= N) n = 0;
  }
}

node.connect(context.destination);

var context=新的webkitAudioContext（）；
无功频率=440；
var脉冲=0.001*context.sampleRate；
var node=context.createJavaScriptNode（4096,0,1）；
var N=Math.round（context.sampleRate/频率）；
var y=新的浮点数组（N）；
var n=0；
node.onaudioprocess=函数（e）{
var output=e.outputBuffer.getChannelData（0）；
对于（变量i=0；i=0）？Math.random（）-0.5:0；
输出[i]=y[n]=xn+（y[n]+y[（n+1）%n]）/2；
如果（++n>=n）n=0；
}
}
连接（context.destination）；

我只是在摆弄这个，我真的不知道自己在做什么。但是试着将频率设置为241。在我的Mac电脑上会产生一些奇怪的噪音。也许这告诉你了？你似乎对数学和理论更精通了嗯，那很有趣。老实说，除了一门EE课程外，我对这个理论也不太熟悉，所以大部分内容都是拼凑在一起，四处询问。不过，感谢您的帮助，如果我多看看，这可能会给我一些启示。这可能不是问题，因为我认为低通是默认值，但您可能应该在代码中显式设置过滤器类型。。。类似于

lowpassFilter.type=lowpassFilter.LOWPASS

。这可能会使代码更加明确。我会更新的。（不幸的是，它并没有解决这个问题…，不过，谢谢）这真是令人费解。起初，我认为网络音频延迟节点可能无法处理如此低的延迟时间，但如果是这样的话，应该有一个更高的级别，音高不再增加，但事实似乎并非如此。另一件奇怪的事是音高在八度上也不一致。220、440和880的音高在不同的八度音阶中不会产生相同的音符。这让我觉得计算中可能有错误，但我看不出在哪里。这行得通吗？我明天试试。如果真是这样的话，我再怎么强调也不为过，这是多么了不起（我多么感谢你的帮助）。我曾考虑将其实现为一个JavascriptNode，但在上次尝试另一个实验时遇到了性能问题。还有，“不可能存在的bug”是什么？第二，DelayNode实现问题bug报告值得吗？如果是这样的话，我会让你报告它（我自己也会，但你似乎更了解它）并在这里发布链接

bufferSource.connect(destination);
bufferSource.connect(delayNode);

delayNode.connect(lowpassFilter);

lowpassFilter.connect(destination);
lowpassFilter.connect(delayNode);

var context = new webkitAudioContext();

var frequency = 440;
var impulse = 0.001 * context.sampleRate;

var node = context.createJavaScriptNode(4096, 0, 1);
var N = Math.round(context.sampleRate / frequency);
var y = new Float32Array(N);
var n = 0;
node.onaudioprocess = function (e) {
  var output = e.outputBuffer.getChannelData(0);
  for (var i = 0; i < e.outputBuffer.length; ++i) {
    var xn = (--impulse >= 0) ? Math.random()-0.5 : 0;
    output[i] = y[n] = xn + (y[n] + y[(n + 1) % N]) / 2;
    if (++n >= N) n = 0;
  }
}

node.connect(context.destination);